Асыл металдарды өндірудегі натрий цианиді: терең көзқарас

кіріспе

Алтын мен күміс сияқты бағалы металдарды өндіру саласында натрий цианиді бір ғасырдан астам уақыт бойы маңызды рөл атқарды. 1880 жылдары енгізілгеннен бері цианид негізіндегі процестерді қолдану осы бағалы металдарды кен денелерінен өндіруде төңкеріс жасады. Бұл мақалада натрий цианидін бағалы металдарды өндіруде қолданудың әртүрлі аспектілері , соның ішінде оның химиялық қасиеттері, өндіру процесі , қауіпсіздік шаралары және қоршаған ортаға әсері қарастырылады.

Натрий цианидінің химиялық қасиеттері

Натрий цианиді (NaCN) - натрийден (Na), көміртектен (C) және азоттан (N) тұратын химиялық қосылыс . Әдетте ол ақ, суда еритін қатты зат ретінде көрінеді. Өнеркәсіптік тұрғыдан оны екі негізгі әдіспен алуға болады. Біріншісі - сутегі цианидін (HCN) натрий гидроксидімен (NaOH) әрекеттесу арқылы, ал екіншісі - натрий амиді (NaNH2) жоғары температурада көміртекпен әрекеттесетін Каснер процесі арқылы.

Цианидті сілтісіздендіру процесі

Кенді дайындау

Цианидті сілтілеу процесі басталмас бұрын, құрамында бағалы металдар бар кен дайындалуы керек. Бұл әдетте кенді ұсақ ұнтаққа айналдырып, ұнтақтауды қамтиды. Мақсат - кеннің беткі ауданын ұлғайту, натрий цианиді ерітіндісі мен бағалы металл бөлшектері арасындағы жақсы жанасуды қамтамасыз ету. Мысалы, алтын өндіруде, егер алтын кенге ұсақ мөлшерде шашыраса, дұрыс ұнтақтау алтынның көбірек бөлігін сілтілеу ерітіндісіне ұшыратуы мүмкін.

Шаймалау

Кен тиісті пішінде болғаннан кейін мұқият бақыланатын натрий цианидінің ерітіндісі енгізіледі. Оттегінің қатысуымен химиялық реакция жүреді. Алтын цианид иондарымен комплекс түзіп, еритін алтын – цианид кешенін жасайды. Содан кейін бұл кешен ерітіндіде ериді, алтынды руда матрицасының қалған бөлігінен тиімді ажыратады. Реакциядағы оттегі алтынды тотықтыру қызметін атқарады, оның еруін жеңілдетеді.

Бағалы металдарды қалпына келтіру

Шаймалау процесі аяқталғаннан кейін келесі қадам ерітіндіден бағалы металдарды алу болып табылады. Кең таралған әдістердің бірі - мырыш қолдану. Ерітіндіге мырыш қосқанда, ол алтын – цианид кешеніндегі алтынды ығыстырып, алтынды қайтадан қатты күйге айналдырады. Содан кейін бұл қатты алтынды одан әрі өңдеуге болады, әдетте балқыту арқылы таза алтын алу үшін.

Цианидті сілтісіздендіру түрлері

Құдықты шаймалау (бақыланатын диірмендер)

Сондай-ақ құдықты шаймалау деп те белгілі, бұл процесс көбінесе тау-кен орындарында орналасқан мамандандырылған диірменде орын алады. Ұсақталған кен цианид тұзының ерітіндісіне ұшырайды. Ерітінді бағалы металдардағы иондармен байланысып, оларды ерітіндіге бөлуге мүмкіндік береді. Дегенмен, бұл процестің тиімділігіне кенде әртүрлі элементтердің болуы сияқты факторлар әсер етуі мүмкін. Мысалы, кейбір элементтер цианидпен немесе бағалы металдармен әрекеттесіп, еритін кешеннің түзілуіне кедергі келтіруі мүмкін. Оған қоса, көбірек оттегінің енгізілуі сілтісіздену процесін тездетуі мүмкін болғанымен, бұл шығындарға байланысты диірмендерде орындала бермейді.

Үйінді шаймалау

Үймемен шаймалау – кең таралған тағы бір әдіс. Бұл процесте ұсақталған кен үлкен үйінділерге үйіледі. Содан кейін натрий цианидінің ерітіндісі осы үйінділердің үстіне шашырайды. Ерітінді кен арқылы ағып жатқанда, ол асыл металдарды ерітеді. Үйіндімен сілтісіздендіру құнды сілтісіздендірумен салыстырғанда, әсіресе төмен сұрыпты кендер үшін тиімдірек. Сондай-ақ, ерітінді кен арқылы өтетіндіктен қоспаға оттегін табиғи түрде қосудың артықшылығы бар. Дегенмен, улы цианид ерітіндісінің сілтілеу процесін аяқтағаннан кейін оның тағдырын бақылаудың қиындығы басты кемшілік болып табылады.

Қауіпсіздік шаралары

Бағалы металдарды алудағы тиімділігіне қарамастан, натрий цианиді өте улы. Қатты және газ тәріздес түрінде ол жұтып немесе деммен жұту кезінде өлімге әкелуі мүмкін. Дегенмен, тау-кен өнеркәсібінде қауіпсіздік шаралары қатаң сақталады. Экстракциялық ерітіндідегі цианидтің концентрациясы өте төмен деңгейде сақталады, әдетте миллионға 100-ден 500-ге дейін. Натрий цианидімен жұмыс істейтін жұмысшылар қатты брикеттер немесе ерітінділер түрінде ауадағы шаңнан немесе құрамында цианидтің із қалдыратын газдары бар газдардан қорғайтын маскалар сияқты тиісті жеке қорғаныс құралдарын киюі қажет. Шындығында, Солтүстік Америка мен Австралияда 100 жылдан астам уақыт ішінде шахта қызметкерлері арасында цианидке байланысты өлім болған жоқ, бұл осы қауіпсіздік хаттамаларының тиімділігін көрсетеді.

Қоршаған ортаға әсерлері

Натрий цианидін тау-кен өндірісінде қолданудың басты мәселелерінің бірі оның қоршаған ортаға ықтимал әсері болып табылады. Егер цианид ерітіндісі жер үсті суларына түсіп кетсе, оның салдары ауыр болуы мүмкін. Балықтың цианидке адамдарға қарағанда мың есе сезімтал екені белгілі. Цианидпен ластану жергілікті экожүйені бұзып, судағы тіршілікке зиянын тигізуі және бүкіл қоректік тізбекке ықтимал әсер етуі мүмкін. Бұл тәуекелдерді азайту үшін тау-кен компаниялары қоршаған ортаны басқарудың әртүрлі стратегияларын жүзеге асырады. Оларға цианид ерітінділерін сақтау үшін төселген тоғандарды пайдалану, ағып кетудің алдын алу үшін тиісті оқшаулау жүйелері және құрамында цианид бар сарқынды суларды тастар алдында залалсыздандыру үшін тазарту процестері кіреді.

қорытынды

Натрий цианиді бағалы металдарды өндіруде маңызды химиялық зат болып қала береді. Оның алтынды, күмісті және басқа да бағалы металдарды рудадан тиімді алу мүмкіндігі оны қазіргі тау-кен өнеркәсібінің негізіне айналдырды. Дегенмен, қауіпсіздік пен қоршаған ортаға қатысты тәуекелдерді елемеуге болмайды. Қауіпсіздіктің қатаң хаттамаларын және қоршаған ортаны басқарудың озық тәжірибелерін енгізу арқылы тау-кен өнеркәсібі адам денсаулығы мен қоршаған ортаны қорғаумен бағалы металдарды өндіру қажеттілігін теңестіре отырып, натрий цианидін жауапкершілікпен пайдалануды жалғастыруда. Технология дамыған сайын, қымбат металдарды алудың одан да тиімді және экологиялық таза әдістері жасалуы мүмкін, бірақ жақын болашақта натрий цианиді осы маңызды салада маңызды рөл атқара береді.